CARACTERIZAÇÃO HIDRODINÂMICA E HIDRODISPERSIVA DE UM CAMBISSOLO FLÚVICO NA REGIÃO DO NORDESTE DO BRASIL

Albedson Miranda Palácio Filho; André  Maciel Netto; Marcus Metri Corrêa; Fernando Cartaxo Rolim Neto; Lívia Previatello da Silva; Sanderson Hudson da Silva Malta

doi:10.1590/1983-21252020v33n118rc

Autores

Albedson Miranda Palácio Filho Department of Rural Technology, Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife, PE https://orcid.org/0000-0001-7164-8996
André Maciel Netto Department of Nuclear Energy, Universidade Federal de Pernambuco, Recife, PE https://orcid.org/0000-0002-1341-5171
Marcus Metri Corrêa Department of Rural Technology, Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife, PE https://orcid.org/0000-0002-9506-8969
Fernando Cartaxo Rolim Neto Department of Rural Technology, Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife, PE https://orcid.org/0000-0002-6411-2058
Lívia Previatello da Silva Department of Nuclear Energy, Universidade Federal de Pernambuco, Recife, PE https://orcid.org/0000-0001-7157-451X
Sanderson Hudson da Silva Malta Laboratory Co-ordination, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco, Vitória de Santo Antão, PE https://orcid.org/0000-0001-6038-2600

DOI:

https://doi.org/10.1590/1983-21252020v33n118rc

Palavras-chave:

Propriedades hidráulicas do solo. Transporte de solutos. Semiárido.

Resumo

A determinação das propriedades hidráulicas e hidrodispersivas do solo é necessária para o entendimento da dinâmica da água e do transporte de solutos no solo, sendo utilizadas como dado de entrada em diversos modelos. As determinações dos parâmetros hidráulicos e hidrodispersivos do solo são normalmente obtidas por metodologias separadas. A realização de ensaios de infiltração axissimétrica utilizando um infiltrômetro de anel simples com um traçador conservativo (KBr) em campo (Beerkan-Soluto) conduz a determinações das propriedades hidráulicas e hidrodispersivas mais realistas da área em estudo. Este trabalho teve como objetivo a caracterização hidrodinâmica e hidrodispersiva de um solo irrigado, classificado como Cambissolo Flúvico, em áreas de baixios da região do Semiárido nordestino, situado na microrregião do Sertão Pernambucano, no município de Serra Talhada-PE. As determinações dos parâmetros hidrodispersivos foram realizadas com o programa CXTFIT 2.0, com uso dos modelos CDE e MIM. O solo estudado apresentou característica hidrodinâmica retratada em altos valores de sorvidade (S) associados a altos valores de condutividade hidráulica saturada (K_s), indicando que o solo apresenta boa permeabilidade e resistência ao encrostamento superficial, provocado por gotas de chuva ou manejo do solo. Observou-se o predomínio do processo convectivo, sendo o modelo CDE o que apresentou melhor desempenho no transporte do traçador KBr em condições de campo, indicando a ausência de duas regiões água móvel e imóvel no solo estudado.

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Referências

BIGGAR, J. W.; NIELSEN, D. R. Miscible displacement in soils: II. Behavior of tracers. 1. Soil Science Society of America Proceedings, 26: 125-128, 1962a.

BIGGAR, J. W.; NIELSEN, D. R. Some comments on molecular diffusion and hydrodynamic dispersion in porous media. Journal of Geophysical Research, 67: 3636-3637, 1962b.

BRAGA, J. M.; DEFELIPO, B. V. Determinação espectrofotométrica de fósforo em extratos de solo e material vegetal. Revista Ceres, 21: 73-85, 1974.

BROOKS, R. H.; COREY, A. T. Hydraulic properties of porous media. Hydrology Paper. n. 3, Fort Collins: Colorado State University. 1964. 27 p.

BURDINE, N. T. Relative permeability calculations from pore-size distribution data. American Institute Mining and Metallurgy Engineering, 198: 71-77, 1953.

CLOTHIER, B. E. et al. The measured mobile water content of an unsaturated soil, as a function of hydraulic regime. Australian Journal of Soil Research, 33: 397-414, 1995.

CLOTHIER, B. E.; KIRKHAM, M. B. MCLEAN, J. E. In situ measurement of the effective transport volume for solute moving through soil. Soil Science Society of America Journal, 56: 733-736, 1992.

COATS, K. H.; SMITH, B. D. Dead-end pore volume and dispersion in porous media. Society of Petroleum Engineering Journal, 3: 49-52, 1964.

COPPOLA, A. et al. Solute transport scales in an unsaturated stony soil. Advances in Water Resources, 34: 747-759, 2011.

DING, Z. et al. Filtration and transport of heavy metals in graphene oxide enabled sand columns. Chemical Engineering Journal, 257: 248-252, 2014.

DYNIA, J. F.; SOUZA, M. D. BOEIRA, R. C. Lixiviação de nitrato em Latossolo cultivado com milho após aplicações sucessivas de lodo de esgoto. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 41: 855-862, 2006.

FASHI, F. H. A review of solute transport modeling in soils and hydrodynamic dispersivity. Agriculture - Science and Practice, 95: 134-142, 2015.

FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION - FAO. World reference base for soil resources 2014: International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. Rome, 2015. 192p

FUENTES. C. et al. Soil water conductivity of a fractal soil. In: BAVEYE. P.; PARLANGE. J. Y.; STEWART. B. A. (eds.). Fractals in soil science. Boca Raton, FL: CRC Press, 1998. cap. 11, p. 333-340.

GHIBERTO, P. J.; LIBARDI, P. L. TRIVELIN, P. C. O. Nutrient leaching in an Ultisol cultivated with sugarcane. Agricultural Water Management, 148: 141-149, 2015.

GODOY, V. A.; ZUQUETTE, L. V. GÓMEZ-HERNÁNDEZ, J. J. Spatial variability of hydraulic conductivity and solute transport parameters and their spatial correlations to soil properties. Geoderma, 339: 59-69, 2019.

HAVERKAMP, R. et al. Three-dimensional analysis of infiltration from the disc infiltrometer: 2. Physically based infiltration equation. Water Resources Research, 30: 2931-2935, 1994.

HAVERKAMP, R.; PARLANGE, J. Y. Predicting the water retention curve from particle size distribution: I Sandy soils without organic matter. Soil Science, 142: 325-335, 1986.

JAVAUX, M.; VANCLOOSTER, M. Scale-and rate-dependent solute transport within an unsaturated sandy monolith. Soil Science Society of America Journal, 67: 1334-1343, 2003.

LASSABATÈRE, L. et al. Beerkan estimation of soil transfer parameters through infiltration experiments – BEST. Soil Science Society of America Journal, 7: 521-532, 2006.

MILFONT, M. L. et al. Caracterização hidrodispersiva de dois solos do Vale do Rio São Francisco. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, 1: 81-87, 2006.

NETTO, A. M. et al. Caracterização hidrodinâmica e hidrodispersiva de um latossolo amarelo na microrregião do brejo paraibano. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 37: 86-96, 2013.

NIELSEN, D. R.; BIGGAR, J. W. Miscible displacement in soil: I. Experimental information. Soil Science Society of America Proceedings, 25: 1-5, 1961.

PHILIP, J. R. The theory of infiltration: 4. Sorptivity and algebraic infiltration equations. Soil Science, 84: 257-264, 1957.

RENARD, J. L. et al. Mesure du coefficient de dispersion hydrodynamic longitudinal dans un milieu poreux saturé. Annales Agronomiques, 28: 47-64, 1977.

RODRÍGUEZ-LIÉBANA, J. A.; MINGORANCE, M. D. PEÑA, A. Thiacloprid adsorption and leaching in soil: Effect of the composition of irrigation solutions. Science of the Total Environment, 610-611: 367-376, 2018.

ROPELEWSKA, E.; ZAPOTOCZNY, P. A calorimetric assessment of the effects of sodium chloride and sodium bromide on the microbiological and thermokinetic characteristics of soil. Geoderma, 288: 1-7, 2017.

SANTOS, M.A. et al. Dinâmica de íons em solo salino-sódico sob fitorremediação com Atriplex nummularia e aplicação de gesso. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 17: 397-404, 2013.

SIDOLI, P. et al. Experimental and modeling of the unsaturated transports of S-metolachlor and its metabolites in glaciofluvial vadose zone solids. Journal of Contaminant Hydrology, 190: 1-14, 2016.

SILVA, F. C. Manual de análises químicas de solos, plantas e fertilizantes. 2, ed. rev. Ampl. Brasília, DF: Embrapa Informação Tecnológica, 2009. 627p.

SNOW, V. O. In situ measurement of solute transport coefficients: Assumptions and errors. Soil Science Society of America Journal, 63: 255-263, 1999.

SOUZA, E. S. et al. Efeito do encrostamento superficial nas propriedades hidráulicas de um solo cultivado. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, 2: 69-74, 2007.

SOUZA. L.S.B. et al. Balanço de Radiação em Ecossistema de Caatinga Preservada Durante um Ano de Seca no Semiárido Pernambucano. Revista Brasileira de Geografia Física, 8: 041-055, 2015.

TEIXEIRA, P. C. et al. Manual de métodos de análise de solo. 3, ed. rev. e ampl. Brasília, DF: Embrapa Solos, 2017. 573 p.

THOMASSON, M. J.; WIERENGA. P. J. Spatial variability of the effective retardation factor in an unsaturated field soil. Journal of Hydrology, 272: 213-225, 2003.

TOCCALINO, P. L. et al. Pesticides in Groundwater of the United States: decadal-scale changes. 1993-2011. Groundwater-Focus, 52: 112-125, 2014.

TORIDE, N.; LEIJ, F. J. VAN GENUCHTEN, M. TH. The CXTFIT code for estimating transport parameter from laboratory or field tracer experiments. Version 2.0. Riverside: U.S. Salinity Laboratory. ARS-USDA. CA. 1995. 131 p.

VAN DER HEIJDEN, G. et al. Tracing and modeling preferential flow in a forest soil - Potential impact on nutrient leaching. Geoderma, 195-196: 12-23, 2013.

VAN GENUCHTEN, M. Th. A closed-form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils. Soil Science Society of American Journal, 44: 892-898, 1980.

VAN GENUCHTEN, M. Th.; WIERENGA, P. J. Mass transfer studies in sorbing porous media. I. Analytical solutions. Soil Science Society of America Journal, 40: 473-480, 1976.

VILLARREAL, R. et al. Diffusivity and sorptivity determination at different soil water contents from horizontal infiltration. Geoderma, 338: 88-96, 2019.

VILLERMAUX, J.; VAN SWAAIJ, W. P. M. Modèle representatif de la distribution des temps de séjour dans un reacteur semi-infini a dispersión axiale avec zones stagnantes. Aplications a l‟écoulement ruisselant dans des colonnes d‟anneaux Raschig. Chemical Engineering Science, 24: 1097-1111, 1969.

VOGELMANN, E. S. et al. Soil moisture influences sorptivity and water repellency of topsoil aggregates in native grasslands. Geoderma, 305: 374-381, 2017.

YULE, D. F.; GARDNER, W. R. Longitudinal and transverse dispersion coefficients in unsaturated plainfield sand. Water Resources Research, 14: 582-588, 1978.